Материалы для изготовления ячеистых бетонов
При производстве ячеистых бетонов применяются вяжущие материалы, заполнители, газообразователи, пенообразователи, добавки для регулирования газовыделения и сроков схватывания вяжущих, а также стабилизаторы и минерализаторы для увеличения прочности и вязкости пены.
Материалы, используемые для изготовления ячеистых бетонов, должны обладать определенными свойствами и по своему химическому, минералогическому и гранулометрическому составу отвечать ряду требований.
Вяжущие вещества. При производстве ячеистых бетонов в качестве вяжущих применяются цемент, известь, гипс, магнезит и др.
Цемент. При изготовлении ячеистых бетонов могут применяться портландцемент, пуццолановый портландцемент, пластифицированный и гидрофобный портландцемента, шлако-портландцемент, нефелиновый цемент.
Наиболее эффективным цементом для изготовления автоклавных ячеистых бетонов является алитовый портландцемент. Преимущества этого вида цемента перед другими объясняются наличием в его составе веществ, выделяющих при гидратации свободную известь, вступающую при автоклавной обработке в реакцию с кремнеземом песка.
Шлакопортландский и пуццолановый цементы, вследствие возможных замедленных сроков схватывания, рекомендуется применять для производства ячеистых бетонов после проверки ячеистой смеси на отсутствие осадки при выдерживании изделий в формах.
На прочность ячеистого бетона наибольшее влияние оказывает активность цемента. Особенно ярко увеличение прочности ячеистого бетона от повышения активности цемента проявляется при неавтоклавной обработке изделий. Так, при неавтоклавной обработке прочность ячеистого бетона на цементе марки 400 на 40 — 60% выше, чем прочность ячеистого бетона, приготовленного на цементе марки 300.
При автоклавной обработке рост прочности ячеистого бетона в меньшей степени связан с активностью применяемого цемента. По данным ЦНИПСа, прочность автоклавного пенобетона, приготовленного на портландцементе марки 400, только на 10-20% выше прочности пенобетона, приготовленного на портландцементе марки 300.
Испытания автоклавных бетонов, проводившиеся в США, также не показали существенного различия в прочности образцов, изготовленных из обычного и высокосортного цементов. Колебания прочности при сжатии автоклавных образцов на цементно-песчаных смесях не превышали +20% от средней прочности для 16 марок цемента.
Таким образом, при изготовлении автоклавного ячеистого бетона активность цемента не играет столь существенной роли, как в неавтоклавных бетонах. Но стойкость ячеистой смеси до автоклавной обработки увеличивается при более активных цементах. Поэтому при изготовлении как автоклавного, так и неавтоклавного ячеистого бетона рекомендуется использовать цементы с активностью не менее 300-400 кгсм.
При производстве ячеистых бетонов нужно, чтобы сроки схватывания раствора соответствовали необходимой стойкости (стабильности) ячеистой структуры (при производстве пенобетона, пеносиликата, пеногипса), продолжительности газовыделения (при производстве газобетона, газосиликата, газогипса), а также высоте заливки ячеистой массы в формы (обычно толщине формуемых изделий).
При недостаточно быстром схватывании раствора ячеистая структура подвергается большой опасности разрушения под действием толчков, сотрясений и нагрузки от вышерасположенных слоев, в результате чего толщина изготовляемого изделия уменьшается, объемный вес увеличивается, а верхняя поверхность изделия покрывается трещинами.
Во избежание этих дефектов желательно применять цемент со следующими сроками схватывания: начало — не позднее чем через 3 часа, а конец не позднее чем через 5-6 час. При производстве крупноразмерных конструкций толщиной 35-40 см начало схватывания цемента должно наступать не позднее 2 час.
Цементы должны удовлетворять также стандартным требованиям на равномерность изменения объема.
При производстве газобетона, когда в качестве газообразующего вещества применяется алюминиевый порошок, к цементам предъявляются дополнительные требования в отношении их химического состава. В этом случае цемент не должен содержать большого количества окиси хрома, который сильно замедляет и даже прекращает реакцию газовыделения. Предельное содержание хрома в цементе не должно превышать 0,1%. При этом, чем меньше цемент содержит растворимых щелочей, тем меньше должно быть в нем хрома.
По данным шведской фирмы «Сипорекс», выпускающей ячеистый бетон на основе газа, цемент должен содержать (0,8- 1,0) %, Na20 > (0,2-0,5) %. При меньшем содержании щелочей цемент считается непригодным для изготовления газобетона.
В Польше для производства газобетона применяется цемент с незначительным содержанием глинозема. Содержание соединений хрома совсем не допускается.
Цемент не должен иметь комков и посторонних примесей. Во избежание частой перемены рецептуры ячеистых смесей цемент должен обладать одинаковым качеством и постоянством химического и минералогического состава.
Известь. При производстве бесцементных ячеистых бетонов — пено- и газосиликата, а также пено- и газосиликальцита — применяется молотая известь-кипелка 1-го и 2-го сортов.
Известь-кипелка должна быть по возможности чистой (белого цвета) и свежеобожженной. Молотую известь-кипелку заготавливать следует не более чем на 3-5-дневную потребность производства. Хранить известь нужно в сухих закрытых помещениях (склады, бункера, силосы).
Применять недожженную и особенно пережженную известь не следует. Недожженная известь является балластом, а пережженная замедляет процесс гашения и вызывает появление трещин на поверхностях изделий.